[发明专利]芯片凝胶电泳及其在线UV-VIS成像检测装置

说明书

一种芯片凝胶电泳及其在线UV‑VIS成像检测装置，包括：由上而下依次设置的上电极室、具有UV‑VIS通透的凝胶电泳芯片和下电极室、设置于凝胶电泳芯片一侧的光源和依次设置于凝胶电泳芯片另一侧的滤光片、CCD成像检测器，下电极室设置于电控移动平台上，CCD成像检测器输出采集图像至控制分析模块进行在线成像分析。本发明基于集成化凝胶电泳芯片和UV‑VIS检测装置，实现了凝胶快速制备、样品电泳分离、UV‑VIS成像和结果分析的一体化，各步骤可自动化完成，避免现有电泳时制胶、电泳、扫描过程中多次转移凝胶的手工操作，提高分离效率和检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及的是一种凝胶电泳领域的技术，具体是一种芯片凝胶电泳-在线UV-VIS成像分析装置。

背景技术

现有平板聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis,PAGE)操作繁杂、耗时长达数小时甚至一天、无法实现自动化，而现有蛋白质电泳芯片、核酸电泳芯片以及毛细管PAGE电泳虽然具备一定的自动化、检测通量和速度，但仍存在以下问题限制其进一步发展和应用：需要使用复杂的衍生技术进行荧光检测，不具有蛋白质和核酸检测的普适性，而大多数蛋白和核酸本身具有紫外吸收，但是目前缺少与普适性的紫外-可见光(ultra-violet visible light，UV-VIS)成像检测兼容的蛋白质/核酸凝胶电泳分离的关键技术和核心部件；第二，虽然现有的在线荧光/化学发光检测技术可以与芯片凝胶电泳兼容，但因PMMA、PC和PDMS等电泳芯片的高分子基质材料不具备紫外透过性，仍然缺少针对芯片电泳的在线UV-VIS成像装置；第三，紫外检测灵敏度一般较荧光/化学发光检测低2～4个数量级，而毛细管/芯片通道的尺寸一般小于50μm，造成UV-VIS光程短，导致蛋白质/核酸毛细管/芯片电泳的紫外检测灵敏度低；第四，因所用材料导热性能低，散热问题一直困扰现有/芯片凝胶电泳，显著降低了凝胶电泳稳定性和分离速度。

发明内容

本发明针对现有平板凝胶电泳操作繁琐、费工费时、分离效率低且无法实现普适性的在线UV-VIS成像检测的问题，以及现有毛细管/芯片电泳使用UV-VIS检测光程短、灵敏度低、兼容性差、热稳定性低的问题，提出一种芯片凝胶电泳及其在线UV-VIS成像检测装置，可以实现芯片凝胶电泳对蛋白、核酸的高效、快速、稳定、灵敏的分离分析，和芯片的实时动态UV-VIS成像检测和分析，同时微型化的电泳芯片装置使用简单、消耗低、实现分离分析自动化，通过独立泳道、导热隔离脊和电极液热容缓冲解决现有凝胶/毛细管/芯片电泳高效并行散热问题，进而提高芯片凝胶电泳稳定性和分离分析速度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种芯片凝胶电泳-在线UV-VIS成像分析装置，包括：由上而下依次设置的上电极室、具有UV-VIS通透的凝胶电泳芯片和下电极室、设置于凝胶电泳芯片一侧的光源和依次设置于凝胶电泳芯片另一侧的滤光片、CCD成像检测器，其中：下电极室设置于电控移动平台上，CCD成像检测器输出采集图像至控制分析模块进行在线成像分析。

所述的凝胶电泳芯片包括：垂直框架、水平框架以及竖直设置于其中的若干独立电泳通道，其中：相邻电泳通道之间设有通道隔离脊，若干电泳通道的前后侧分别设有石英玻璃。

所述的独立电泳通道依次包括：上样通道、分离通道、分离通道狭缝、连接通道。

所述的下电极室包括：下电极以及设置于其上的下电极框和芯片卡槽。

所述的上电极室包括：上电极以及分别设置于其上下的上电极框和密封环。

所述的光源包括但不限于氘灯、钨灯、LED紫外灯、LED可见光谱灯、激光光源，包括但不限于点光源、线光源和面光源；

所述的CCD成像检测器包括但不限于UV CCD成像分析仪或可见光CCD成像分析仪；